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中职物理高教版（2021）机械建筑类第四节 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻精品精练
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这是一份中职物理高教版（2021）机械建筑类第四节 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻精品精练，文件包含中职物理高教版机械建筑类同步练习主题五第四节学生实验探究并测量电源电动势和内阻精选习题原卷版docx、中职物理高教版机械建筑类同步练习主题五第四节学生实验探究并测量电源电动势和内阻精选习题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
1．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A（0~2V）、B（0~5V），滑动变阻器两个，规格分别为C（0~1000）、D（0~20），应选用的电压表和滑动变阻器分别为（ ）
A．A，CB．A，DC．B，CD．B，D
【答案】B
【详解】干电池的电动势约为1.5V，因此电压表应选用的量程为0~2V，干电池内阻约为几欧，为了调节方便并减小误差，滑动变阻器应选用最大阻值为20的，B正确。
故选B。
2．如图所示的“测定电池的电动势和内阻”的实物连线图中，有一根线连接的是错误的，这根错误的线是（ ）
A．aB．bC．cD．d
【答案】C
【详解】图中c导线的下端不应该与电源的负极相连，而应该连接到电键的右端，这样电键就能控制整个电路了
故选C。
3．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学通过测量两个电池的电流和电压，得到了如图所示的图线，从图象中可以看出（ ）
A．电池的电动势较大，内电阻较大
B．电池的电动势较小，内电阻较小
C．电池的电动势较小，内电阻较大
D．电池的电动势较大，内电阻较小
【答案】A
【详解】U—I图像中，图线与纵坐标的交点为电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻大小，由此可知电池a的电动势较大，a的斜率较大，a电池的内阻较大，A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】考点：考查对U—I图像的理解和应用
点评：本题难度较小，掌握闭合电路欧姆定律U=E-Ir的物理意义，明确图像中与横轴、纵轴交点和斜率的物理意义
4．利用如图（甲）所示电路进行“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某学习小组测出多组数据，并根据实验数据作出图像，如图（乙）所示，电源电动势E和内阻r分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
【答案】C
【详解】根据
U=E-Ir
可知，电源电动势
内阻
故选C。
5．如右图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S后，发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测a与b间电压，只有0.6 V；断开开关S，测得a与b间电压接近1.5 V，电动机转速较慢的原因是( )
A．开关S接触不良B．电动机接线接触不良
C．电动机两端接线短路D．电池过旧，内阻过大
【答案】D
【详解】ABCD．电动机转动较慢，说明整个闭合回路是通路，有电流通过，前后测得的两次电压，说明电源内阻较大，电动机两端电压较小，不能正常工作，故D正确。
二、多选题
6．用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才会小
【答案】AC
【详解】A．旧电池的内阻较大，由
U=E-Ir
可知，应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确；
B．实验所用电池内阻很小，相对于电源来说应采用电流表外接法，电流表外接法的误差来源是电压表的分流，电压表内阻越大，实验误差越小，应选择内阻大的电压表进行实验，故B错误；
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载，防止损坏电流表，故C正确；
D．如果电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，电流表读数误差较大甚至不能读数，并且调节电流时非常困难，故D错误。
故选AC。
7．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图所示．关于该学生接线的说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器不起变阻作用
B．电流表接线有误
C．电压表量程选用不当
D．电压表接线正确
【答案】AB
【详解】A.因为滑动变阻器全接入电路，所以滑动变阻器不起变阻作用，故A正确．
B.根据图示可知，电流表接线有误，故B正确．
C. 由电路图可知，电压表选3V量程，电压表量程选择正确，故C错误；
D.电压表正负接线柱接反，故D错误．
三、填空题
8．用如图甲所示的电路做“测定电池的电动势和内电阻”的实验，根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图象，由图可知测得的电池的电动势为 V，内电阻为 Ω.
【答案】 1.40 1.0
【详解】试题分析：电源的U-I图像，纵轴截距为电源电动势，由图可得电池电动势为1.40V；电池内电阻为
考点：测定电池的电动势和内电阻
点评：容易题．本题要特别注意纵坐标没有由零开始，计算内电阻时不能用．
四、解答题
9．如图所示为电压表和电流表测定电源的电动势和内电阻的电路图，采用的是电流表外接法．若已知电压表和电流表的内电阻分别为RV和RA，试计算用这个电路测得的电动势及内电阻的相对误差．
【答案】ηE=0 ηr=
【详解】按实验原理的要求，电流表和电压表的读数应分别是总电流和路端电压．从电路结构看，电流表读数确实是总电流，但由于电流表有电阻，所以电压表的读数不是路端电压，这样就造成系统误差．
运用等效法把电源和电流表作为一个整体看成一个新的等效电源，如图所示中虚线框所示，此时电压表确实接在这个新电源的两端，读数确实是路端电压，而此时电流表的读数仍表示总电流．因此根据电压表和电流表的读数测得的E和r是这个新电源的电动势和内电阻的真实值．
新电源实际上是由电池和电流表的内阻RA串联而成，设电池的电动势和内电阻分别是E0和r0，应有如下对应关系：
E=E0
r=r0+RA.
相对误差分别为
ηE=0
ηr==.
1．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A（0~2V）、B（0~5V），滑动变阻器两个，规格分别为C（0~1000）、D（0~20），应选用的电压表和滑动变阻器分别为（ ）
A．A，CB．A，DC．B，CD．B，D
【答案】B
【详解】干电池的电动势约为1.5V，因此电压表应选用的量程为0~2V，干电池内阻约为几欧，为了调节方便并减小误差，滑动变阻器应选用最大阻值为20的，B正确。
故选B。
2．如图所示的“测定电池的电动势和内阻”的实物连线图中，有一根线连接的是错误的，这根错误的线是（ ）
A．aB．bC．cD．d
【答案】C
【详解】图中c导线的下端不应该与电源的负极相连，而应该连接到电键的右端，这样电键就能控制整个电路了
故选C。
3．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学通过测量两个电池的电流和电压，得到了如图所示的图线，从图象中可以看出（ ）
A．电池的电动势较大，内电阻较大
B．电池的电动势较小，内电阻较小
C．电池的电动势较小，内电阻较大
D．电池的电动势较大，内电阻较小
【答案】A
【详解】U—I图像中，图线与纵坐标的交点为电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻大小，由此可知电池a的电动势较大，a的斜率较大，a电池的内阻较大，A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】考点：考查对U—I图像的理解和应用
点评：本题难度较小，掌握闭合电路欧姆定律U=E-Ir的物理意义，明确图像中与横轴、纵轴交点和斜率的物理意义
4．利用如图（甲）所示电路进行“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某学习小组测出多组数据，并根据实验数据作出图像，如图（乙）所示，电源电动势E和内阻r分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
【答案】C
【详解】根据
U=E-Ir
可知，电源电动势
内阻
故选C。
5．如右图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S后，发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测a与b间电压，只有0.6 V；断开开关S，测得a与b间电压接近1.5 V，电动机转速较慢的原因是( )
A．开关S接触不良B．电动机接线接触不良
C．电动机两端接线短路D．电池过旧，内阻过大
【答案】D
【详解】ABCD．电动机转动较慢，说明整个闭合回路是通路，有电流通过，前后测得的两次电压，说明电源内阻较大，电动机两端电压较小，不能正常工作，故D正确。
二、多选题
6．用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法正确的是
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才会小
【答案】AC
【详解】A．旧电池的内阻较大，由
U=E-Ir
可知，应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确；
B．实验所用电池内阻很小，相对于电源来说应采用电流表外接法，电流表外接法的误差来源是电压表的分流，电压表内阻越大，实验误差越小，应选择内阻大的电压表进行实验，故B错误；
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载，防止损坏电流表，故C正确；
D．如果电源电动势较小，实验时滑动变阻器阻值不宜太大，滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，电流表读数误差较大甚至不能读数，并且调节电流时非常困难，故D错误。
故选AC。
7．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图所示．关于该学生接线的说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器不起变阻作用
B．电流表接线有误
C．电压表量程选用不当
D．电压表接线正确
【答案】AB
【详解】A.因为滑动变阻器全接入电路，所以滑动变阻器不起变阻作用，故A正确．
B.根据图示可知，电流表接线有误，故B正确．
C. 由电路图可知，电压表选3V量程，电压表量程选择正确，故C错误；
D.电压表正负接线柱接反，故D错误．
三、填空题
8．用如图甲所示的电路做“测定电池的电动势和内电阻”的实验，根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图象，由图可知测得的电池的电动势为 V，内电阻为 Ω.
【答案】 1.40 1.0
【详解】试题分析：电源的U-I图像，纵轴截距为电源电动势，由图可得电池电动势为1.40V；电池内电阻为
考点：测定电池的电动势和内电阻
点评：容易题．本题要特别注意纵坐标没有由零开始，计算内电阻时不能用．
四、解答题
9．如图所示为电压表和电流表测定电源的电动势和内电阻的电路图，采用的是电流表外接法．若已知电压表和电流表的内电阻分别为RV和RA，试计算用这个电路测得的电动势及内电阻的相对误差．
【答案】ηE=0 ηr=
【详解】按实验原理的要求，电流表和电压表的读数应分别是总电流和路端电压．从电路结构看，电流表读数确实是总电流，但由于电流表有电阻，所以电压表的读数不是路端电压，这样就造成系统误差．
运用等效法把电源和电流表作为一个整体看成一个新的等效电源，如图所示中虚线框所示，此时电压表确实接在这个新电源的两端，读数确实是路端电压，而此时电流表的读数仍表示总电流．因此根据电压表和电流表的读数测得的E和r是这个新电源的电动势和内电阻的真实值．
新电源实际上是由电池和电流表的内阻RA串联而成，设电池的电动势和内电阻分别是E0和r0，应有如下对应关系：
E=E0
r=r0+RA.
相对误差分别为
ηE=0
ηr==.
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